21/02/2011 - Ceriumoxid-Reactor zur Herstellung von Brennstoffen mit Solarenergie

Menéame

Ceriumoxid ist der Hauptbestandteil einer neuen vielversprechenden Technologie, die Solarenergie konzentriert und verwendet es, um Kohlendioxid und Wasser effizient in Brennstoff umzuwandeln.

Die Solarenergie ist seit langem als Lösung für die Energieprobleme der Menschheit betrachtet worden, aber obwohl sie reichlich und kostenlos ist, kann sie nicht von den sonnigen Orten in die wenigen Orte transportiert werden, die häufig auch dort vorhanden sind, wo der größte Energiebedarf besteht. Der Prozess, den Sossina Haile, eine Chemieingenieurin und Expertin für Materialwissenschaften, vom Technologieinstitut Kalifornien (Caltech) und seinen Kollegen entwickelt hat, könnte dies ermöglichen.

Das Forschungsteam hat einen Prototypen eines Reaktors von etwa einem halben Meter Höhe entwickelt und gebaut, der ein Quarzfenster und einen Hohlraum hat, der konzentriertes Sonnenlicht absorbiert.

Im Herzen des Reaktors befindet sich ein Zylinder, der mit Ceriumoxid beschichtet ist. Der Reaktor nutzt die Fähigkeit des Ceriumoxids, bei sehr hohen Temperaturen Sauerstoff auszuatmen und bei niedrigeren Temperaturen "inhalieren."

Der Prozess ermöglicht die Herstellung von Kohlenmonoxid (CO) und/oder gasförmigem Wasserstoff (insbesondere H2). H2 kann zur Versorgung von Wasserstoff-Brennstoffzellen verwendet werden. CO und H2 können zusammen zur Erzeugung von synthetischem Gas verwendet werden, das ein Vorläufer für flüssige Kohlenwasserstoffe ist. Wenn dem Gasgemisch weitere Katalysatoren zugesetzt werden, kann Methan erzeugt werden. Wenn der Ceriumoxid auf volle Kapazität sauerstoffisiert ist, kann er wieder erwärmt werden, und der Zyklus kann wieder beginnen.

Der Prozess könnte in großen Anlagen wie beispielsweise Kraftwerken eingesetzt werden, wodurch Solarenergie nicht nur am Tag, sondern auch nachts gespeichert werden kann.

Das von Kohlekraftwerken emittierte CO2 könnte in Kraftstoffe umgewandelt werden. Das würde die indirekte Nutzung von Solarenergie an wenig oder gar nicht sonnigen Orten ermöglichen.

Eine andere Alternative wäre die Verwendung des Reaktors in einem Zyklus mit Null-CO2-Emissionen: Wasser und CO2 würden in Methan umgewandelt, wodurch die Stromkraftwerke, die mehr CO2 und Wasser erzeugen würden, versorgt würden, wodurch der Prozess in Gang gehalten würde.

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